JPS60114095A - 映像音声複合信号の光伝送方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する分野〕 本発明は、複数音声を画像ベースバンド信号とともに光
伝送する系において、音声信号およびその制御４ｇ号の
伝送方法に関するものである。特に、テレヒジョン放送
の中継用に適する高品質の信号を伝送するための方法に
関するものである。

〔従来技術の説明〕

従来の放送用の複数音声信号およびその制御信号の伝送
方法は、第１図に示すように、第１音声仏号と、３１．
５ＫＨｚの搬送周波数でＦＭ変調された第２音声信号と
、５５．１ＫＨ２の搬送周波数にＡＭ変調された制御信
号とを寸とめて、４．５ＭＨｚの搬送周波数にＦＭ変調
された音声多重信号として、映像ベースバンド信号に周
波数多重されて伝送されていた。この場合は、第１およ
び第２音声が２ケ国語放送時には、制御信号のＡ￥変調
周波ムが９２２．５１１ｚであり、一方第１および第２
音声がステレオ放送である時には、制御信号のＡＭ変調
周波数が９８２．５Ｈｚとなるようにして、音声の内容
の組合せの種類を識別できるようにしである。

この信号をそのまま光ファイバで伝送する場合は、相互
変調歪を軽減するために、映像信号と音声信号のレベル
比を大きくする必要がある。光源として半導体レーザ、
受光素子として５ｉ−ＡＰＤを用いた場合には、このレ
ベル比が約３　ｄＢとなる。

その時の、平均受光パワーと映像信号のＳ／Ｎの関係を
計算した結果を第２図に破線で示す。すなわち、映像信
号と音声信号のレベル比が小さくなると、半導体レーザ
の非直線歪によって映像副搬送波と音声搬送波間の相互
変調歪が生じ、主に映像信号に妨害を与え、映像品質の
劣化を生じる。

第３図に映像信号と音声信号のレベル比を変えたときの
２次歪および３次歪の量を示している。映像４ｇ号と音
声イぎ号のレベル比が３　ｄＢ程度になると、相互変調
歪は−３０ｄＢ程度となって所要特性を満足できなくな
る。

このような従来の音声多重一括ＦＭ変調伝送では、映像
信号および音声信号の伝送品質が高くなると、所要の映
像信号と音声信号のレベル比はさらに小さくなるので、
一層相互変調布が大きくなる。また、第２図に示した平
均受光電力と映像信号Ｓ／Ｈの関係を表わす破線が右側
に移動し、同一の映像品質を得るための平均受光電力が
大きくなり伝送距離が短くなる欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明はこれを改良するもので、光ファイバで伝送する
に適する映像信号と音声（Ｗ号との高品質伝送方法を提
供することを目的とする。

〔発明の特徴〕

本発明は、これらの欠点を除去するために、複数の音声
をそれぞれ異なる周波数でＦＭ変調し、音声の組合せの
種類を識別する制御信号を乗せた相互変調歪の発生を小
さくすることができる伝送方法である。

〔実施例の説明〕

第４図は本発明第一実施例の周波数配置を示す因である
。第１音声ベースバンド信号Ｖ、は、５５．１ＫＨ２の
搬送周波数にＡ　ＩＡ変調された制御信号Ｃ０ＮＴと周
波数多重されて、６．５ＭＨｚの搬送周波数によりＦＭ
変調される。第２音声ベースバンド信号ｖ２は、そのま
ま７．６５ＭＨｚの搬送周波数にＦ　Ｍ変調される。つ
まり、第１音声信号Ｖ、と制御イｇ　＠ｃ　。

ＮＴ、および第２音声信号は、それぞれ異なる搬送周波
数（６，５ＭＨｚ　、７．６５ＭＨ２）でＦＭ変調され
、画像ベースバンド信号ＴＶと周波数多重され、光信号
に変換されて伝送される。

制御信号Ｃ０ＮＴは、第１音声信号ｖ１、第２音声信号
ｖ２が２ケ国語放送である時は、特定周波数（この例で
は９２２．５Ｈ２）でＡＭ変調され、ステレオ放送であ
る時には、別の周波数（この例では９８２．５Ｈ２）で
ＡＭ変調されるので、音声信号の種類を識別できる。こ
のとき制御イｇ号０ＯＮＴのＡＭ変調波の変調度は等し
くすることがよい。

このように複数の音声４８号ｖ１、■２を別々の搬送周
波数［Ｆ　Ｍ変調して伝送することにより、同一の伝送
品質を得るための映像信号と音声（ｆｊ号のレベル比は
、第２図に示すように従来の音声多重一括ＦＭ伝送の約
３　ｄＢの値に対して、約２４ｄＢとなり大きく改善さ
れる。また平均受光電力は３．５ｄＢだけ小さくなる。

すなわちそれだけ伝送距離を長くすることができる。さ
らに第６図に矢印で示すように相互変調歪を十分小さく
することが可能となり、映像品質劣化を小さくできる。

また、音声４８号Ｖ、　、　Ｖ２ＵＦ　Ｍ変調されるの
で、アナログベースバンドまたはＡＭ変調された光伝送
系で問題となるモーダルノイズの影響を受けなくなる牙
１１恢もある。この方法では、市販の音声多重復調集積
回路を利用できるため低価格になる利点がある。

第５図に記述した伝送方法を実現するための送信側回路
の構成例を示す。第６図にその伝送方法を実現するため
の受信側回路の構成例を示す。

第５図で、入力信号は放送テレビ信号を映像信号ＴＶと
音声信号■４、ｖ２を多重化してベースバンド信号に変
換した信号であり、第６図の出力信号は映像信号ＴＶ、
音声信号Ｖ、、Ｖ２、制御信号Ｃ０ＮＴのそれぞれをベ
ースバンド信号に変換した信号としている。

第５図および第６図において、１は入力信号端子、２は
帯域通過ｆ波器、３は低域Ｐ波器、４は光ファイバ、５
はクランパ、６は減衰器、７は増幅器、８は合成器、９
は＋１　ミッタ、１０はＦＭ検波器、１１はエンファシ
ヌ回路、１２はディエンファシス回路、１３はＡＭ検波
器、１４は制御信号識別器、１５はマトリックス回路、
１６はＩＦＭ変調器、１７は光送信器、１８は光受信器
、１９は識別表示を表わす。

この装置の動作を説明すると第５図に示す送信側回路で
は入力信号端子１から入力する映佇信号ＴＶと音声信号
■いｖ２が多重化された映イヤ音声複会信号は、二つに
分岐され一方は低域１波器３で映像信号のみが抽出され
、クランパ５で直流レベル一定の信号に調整され、減衰
器６、増幅器７で所要のレベルに変換されて合成器８に
入力する。

他方は帯域通過＃ｉ波器２で４．５ＭＨ２の搬送波にＦ
Ｍ変調されている音声信号ｖ１、ｖ２が抽出される。

この音声信号は、増幅器７、リミッタ９で所要の′Ｎレ
ベルに変換されて、７Ｍ検波器１０で４．５ＭＨ２搬送
波にＦＭ変調された信号を復調し、第１図（ｎ）に示し
た音声脅威信号とし、減衰器６、増幅器７で所偲のレベ
ルに変換する。その後に、この信号を３分岐し、一つは
ディエンファシス回路を通して第１音声信号Ｖ１のみを
抽出し、増幅器７で所要のレベルにした後にマトリック
ス回路１５に入力させる。他の一つは帯域通過ｆ波器２
で第２音声信号Ｖ２のみを抽出し増幅器７リミツタ９を
通し所要のレベルで７Ｍ検波器１０で復調し、さらにデ
ィエンファシス回路１２減衰器６増幅器７を通して所要
のレベルにした後に、マトリックス回路１５に入力きせ
る。残りの一つは帯域通過ｆ波器２を通して制御４８号
０ＯＮＴのみを抽出した後に２分岐し、一方は増幅器７
で所要のレベルにし、ＡＭ検波器１３で＞Ｈ１１６（１
）のベースバンド帯の制御信号（９２２，５Ｈｚ、９８
２．５Ｈｚ　）に戻し制御信号識別器１４で送られて来
た音声４８号がモノラル信号か２ケ国語信号かステレオ
（ｉ号かを識別する。その結果をマトリックス回路１５
に入力させる。他方は増幅器７で所要のレベルにされ、
曾眉器８に入力させる。

マトリックス回路１５に入力する第１音声価号ｖ１と第
２音声信号■２は別に入力する制御信号によってその制
御４ｇ号０ＯＮＴがモノラルの場合にはモノラル音声と
して同−信号を出力する。また２ケ国語イぎ号の乱１＠
には、第１音声信号Ｖ、と第２音声信号Ｖ２をそのまま
出力する。さらに、ステレオ信号の場合には、第１音声
伯号Ｖ、を右チヤネル音声信号と左チャネル音声信号の
和（Ｒ＋Ｌ　）を表わし、第２音声イぎ号ｖ２を右チヤ
ネル音声信号と左チヤネル音声信号の差（Ｒ−Ｌ）ｆ表
わすようになっているので、マトリックス回路１５でこ
れらの信号の処理を行い、正規の右チヤネル音声信号（
Ｒ）と左チヤネル音声（ｉ号（ＩＪ）に変換して二つの
出力（Ｕ−号として取出す。

マトリックス回路１５から出力される２つの音声４ｈ号
の一方は、そのままエンファシス回路１１．ＦＭ変調器
１６を通って７．６５ＭＨｚの搬送波で１ｔ’Ｍ変調さ
れさらに減衰器６、増幅器７ｆ：通って所要のレベルに
され合成器８に入力する。他方はエンファ・ソスＩｃｉ
’ｌ　ｕ　１１　’ｆｔ通り合成器８で前述の制御信号
と合成された後に、ＦＭ変調器１６によって前者とは異
なる搬送周波数６．５ＭＨ２によりＦＭ変調され、さら
に減衰器６、増幅器７で所要のレベルにされ合成器８に
入力する。合成器８では、これらの二つの異なる搬送周
波数によりＦＭ変調された信号と映像信号とを所定のレ
ベル比で仕成し、光送信器１７に変調信号として人力す
る。光送信器１７では、入力した映像音声複合電気信号
を光信号に変換して光ファイバ４に送出する。

次に、第６図に示す受信側回路では、光ファイバ４から
入力した光信号は、光受信器１８で第４図（■）に示し
た映像音声′ｆＲ＠電気（ｇ号に変換された彼に３つに
分岐される。分岐された信号の一つは低域７１５波器３
で映像信号のみが抽出され、り２ンバ５で直流レベ°ル
を一定にした信号に調整し、さらに減衰器６、増幅器７
で所定のレベルに変換されて出力する。他の一つは帯域
通過Ｆ波器２で異なる＝９送波に別々にＦＭ変調された
二つの信号のうち第２音声信号ｖ２を抽出し増幅器７、
リミッタ９で所要のレベルにした後に７Ｍ検波器１０で
復調し、ディエンファシス回路１２、減衰器６、増幅器
７で所要のレベルに変換して出力する。

残りの一つは帯域通過ｆ波器２で異なる搬送°波に別々
にＦＭ変調された二つのイ百号のうち第１音声信号ｖ１
と制御信号Ｃ！ＯＮＴが多重化された信号を抽出し、増
幅器７、リミッタ９で所要レベルにした後に、ＦＭ検波
器１０で復調された後に２分岐される。この２分岐され
たイｇ号のうち一方はディエンファシス回路でエンファ
シヌ−１）ｉＷ４除すｈるとともに第１音声信号■、の
みが抽出され減衰器６、増幅器７で所定のレベルに変換
されて出力される。

他の一方は帯域通過Ｐ波器２で搬送波にＡＭ変調された
Ｊｌ制御信号０ＯＮＴのみを抽出し、さらに２分岐して
その一方は減衰器６増幅器７によって所定のレベル処し
て搬送波にＡＭ変調された信号として出力される。他方
は、増幅器７で所要レベルまで増幅されＡＭ検波器１３
で検波された後に、制御信号識別器１４でモノラル信号
か２ケ国語４Ｎ号かステレオ信号かの識別が行われ、そ
れぞれの信号に対する表示を識別表示１９で行う。

第７図は本発明第二実施例の周波数配置図である。この
例は第４図で説明した第一実施例の二つの周波数で与え
られる制御信号をＡＭ変調ではなく第７図（ＩＩ）に示
すようにＦＭ変調したもので、その他の構成は前例と同
様である。この例によれば前記第一実施例の方法に比べ
てさらに雑音の影メ１１そを受けにくくなる特徴を有す
る。この周波数配Ｉθについて第７図から同様に理解で
きるので詳しい説明を省略する。

第８図は本発明第三実施例の周波数配置図である。この
例では制御信号Ｃ０ＮＴを二つの周波数で与えるのでは
なく第８図（１）に示すように単一周波数のレベル差で
与え、同図（ＩＩ）のようにこの信号をＦＭ変調すると
ころに特徴がある。これにより前述の出−実施例に比べ
て、発振器の数が減るため回路構成が簡単になること、
制御信号の伝送にＦＭ変調を用いるため雑音の影響を受
けにくくなることなどの特長を有する。

第９図は本発明第四実施例の周波数配置図である。この
実施例は第９図（１）および（ＩＩ）に示すように、制
御信号Ｃ０ＮＴを一度予変調することなく、音声信号帯
域より高い周波数帯で発振する二つの周波数を直接ベー
スバンド帯の音声信号と構成した後にＦＭ変調する方法
である。この信号の組合せおよび有無で音声信号がモノ
ラルか２ケ国語信号か、あるいはステレオ信号かを識別
する。この方法は、前述の各側に必要であったＦＭ変復
調器が不要であるために、回路構成が簡単になる特長が
ある。第１０図は本発明第五実施例の周波数配置図ｔ図
である。この例は制御信号Ｃ！ＯＮＴを一度音声信号と
構成した後にＦＭ変調する方法とは基本的に異なり、制
御信号００　Ｎ　Ｔのみに対して別の搬送波（ここでは
８．５ＭＨｚ　）を用いて周波数変換を行う方法である
。第１０図に示すように、制御（３号０ＯＮＴから直接
複数の異なる周波数からなる発振器出力を取り出し、映
像音声複合信号を形成する。この例による方法では変復
調器の数が少なくなるため回路構成が簡単になる利点を
有する。

第１１図は本発明の第六実施例の周波数配置を示す図で
ある。この例では制御信号０ＱＮＴを搬送波周波数８．
５ＭＨ２でＦＳＸ変調した後に映像音声複合信号に多重
するものである。この方法では、ｙＳＫ変復調器が必要
となるが、ＦＳＫ変復調によりここでいう制御信号のみ
でなく、これに他の情報たとえば接続制御を行う情報な
ども多重化して伝送することができる利点を有する。

〔効果の説明〕

以上説明したように、本発明の方法では、二つの醒なる
音声信号を異なる周波数からなる二つの擢之送波にＦＭ
変調して映像信号と多重化した後に密気光変換により光
伝送しているため、映像信号と音声信号のレベル比を大
きくとることが可能となる。この結果映像副搬送波と音
声搬送波によって生ずる相互変調歪を小さくすることが
可能となり、相互変調歪による伝送品質の劣化が少なく
なる。さらに、受信器の最小受光車力が小さくなるので
伝送距離も増大することができる。また、制御イキ号に
ついても雑音の影響を受けにくくなるなどの利点を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１回は従来方法の音声信号および制御信号の周波数配
置図。 第２図は従来および本発明の映像信号のＳ／Ｎ特性を比
較して示す図。Ａは本発明の方法、Ｂ　１４従来例方法
の特性であり波長は０８９μｍ、受光素子は５ｉＡＰＤ
である。 第５図は和互変訓歪と映像信号と音声４５号のレベル比
の関係を示す図。矢印は本発明実施例方法による値を示
す。ＤＧ＝１０チ、ＤＰ＝＝１２度、映像Ｓ、４、：＝
４２ａＢである。 第４図は本発明第一実施例の周波数配置図。音声信号・
制御信号の送り方における信号多重化法。 第５　［Ｑは本発明第一実施例の送信側装置回路例を示
す図。 第６図は本発明第一実施例の受信側装置回路例を示す図
。 第７回は本発明第二実施例の周波数配置図。 第８図は本発明第三実施例の周波数配置図。 第９図は本発明第四実施例の周波数配置図。 第１０図は本発明第五実施例の周波数配置図。 第１１図は本発明第六実施例の周波数配置図。 １・・・入力信号端子、２・・・帯域Ｐ　ｅ器、３・・
・低域’ｊｌ”　ｉｋ器、４・・・光ファイバ、５・・
・クランパ、６・・・減衰器、７・・・増幅器、８・・
・合成器、９・・・リミッタ、ＩＯ・・・Ｆ　Ｍ　’Ａ
　波５．１１・・・エンファシヌ回路、１２・・・デイ
エンファノス回路、１３・・・ＡＭＭ波Ｓ、１４・・・
制御イト号識別器、１５・・・マトリックス回路、１６
・・・ＦＭ変Ｄ４器、１７・・・先送＠器、１８・・・
光受信器、１９・・・識別表革　２　口 第　３　図 篤　４　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）一つのベースバンド帯域の映像信号と、この映像
   信号の情報に関わる複数の音声信号と、上記音声信号に
   関わる制御信号と を多重して光伝送路に伝送する方法において、上記複数
   の音声４Ｍ号に上記映像信号のペースパントイｇ号の周
   波数帯域幅より高い周波数であって、それぞれ異なる周
   波数の搬送波で個別に周波数変調を施して上記映像信号
   のベースバンド信号に周波数多重し、光信号の変調入力
   とすることを特徴とする映像音声複合信号の光伝送方法
   。 （２）制御ｇ号が予め一つの音声信号に多重されてから
   、この音声４Ｍ号が周波数変調される特許請求の範囲第
   （１）項に記載の映像音声複合信号の光伝送方法。 （５）制御信号は音声信号とは独立に映像信号のベース
   バンド借号に周波数多重される特許請求の範囲第（１）
   項に記載の映像音声複合信号の光伝送方法っ